[发明专利]一种电子椭圆规

说明书

本发明公开了一种电子椭圆规，包括壳体、拉手、配重块、运算控制系统、可视槽、移动旋转焦点、直杆、焦点轨道槽、中心；操作人员通过简单的对心、定轴、输入椭圆标准方程中的a、b值，即可快速自动绘制出所需的椭圆。本发明运用椭圆的极坐标定义，绘制得到精确的椭圆，突破了以往采用圆弧模拟或手工绘制的方法。

技术领域

本发明涉及电子文具用具领域，具体涉及一种电子椭圆规。

背景技术

椭圆是一种常见的几何图形，不仅在教学上，而且在各个行业的应用也较多。然而，由于椭圆的特殊性，绘制椭圆是一件非常麻烦的事情，虽然现在已经有一种椭圆规，并且理论上是完全可行的，但是实际操作起来却非常不便。

目前，绘制椭圆最简便的方法是“四心圆法”它适用于圆的正等测画法，即用四段圆弧近似地代替椭圆弧，这种画法绘制繁琐，效率低，在教学上，老师在黑板上画椭圆会消耗大量的时间，减少了真正传授知识的时间，学生做题画椭圆，也会降低做题的速度，在工业应用上，设计师若因画椭圆而耽搁大量的时间，会大大降低工作效率，从整个行业上看，是降低了整个行业的发展速度。因此，不管在教学上，还是工业应用上，都急需一种画椭圆简便快速的装置，以促进教育效率的提高和工业的发展。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种画椭圆方便、快速的电子椭圆尺。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种电子椭圆规，包括壳体、拉手、配重块、运算控制系统、可视槽、移动旋转焦点、直杆、焦点轨道槽、中心，其特征在于: 所述的拉手、运算控制系统、可视槽、中心位于壳体的正面；所述的配重块位于壳体内部并位于拉手一侧；所述的移动旋转焦点、直杆、焦点轨道槽位于壳体底面内部；所述的移动旋转焦点、直杆由运算控制系统控制运动；所述的运算控制系统包括数字显示屏、输入小键盘、电源口、运算器、旋转运动控制器、焦点直线运动控制器、直杆直线运动控制器；所述的电子椭圆规由下述步骤操作运行：

S1）对心，将中心与所画坐标轴原点对齐；

S2）定轴，所述的可视槽上设有定轴开槽，以中心为圆心旋转电子椭圆规，使坐标轴X轴负方向与定轴开槽重合对齐；

S3）开启电子椭圆规，数字显示屏显示输入标准椭圆方程x^2/a^2+y^2/b^2=1，(a>b>0)中的a、b值，通过输入小键盘输入并由运算控制系统中的运算器根据其中a^2-c^2=b^2计算出所需椭圆的左焦点（-c，0），焦点直线运动控制器驱动移动旋转焦点在焦点轨道槽中运动至左焦点（-c，0）位置；

S4）根据椭圆极坐标方程定义，椭圆以左焦点（-c，0）为极点，椭圆的任意点P（ρ，θ）都满足ρ=ep/（1-ecosθ），其中e=c/a,p= b^2/c；所述的直杆上设有笔头，ρ为移动旋转焦点中心至笔头的长度，θ为直杆与X轴正向夹角，从0°变化至360°由旋转运动控制器驱动，带动直杆以移动旋转焦点为中心转动，同时直杆直线运动控制器驱动直杆运动，时刻保持ρ=ep/(1-ecosθ)，笔头画出的轨迹即为所需椭圆。

进一步的，所述的配重块与运算控制系统分别位于拉手两侧，平衡左右重量。

进一步的，所述的电源口内装有蓄电池或多节干电池或外接电源接口。

进一步的，所述的笔头为可拆卸式，方便更换。

进一步的，所述的步骤S3、S4中左焦点（-c，0）可替换为右焦点（c，0），椭圆极坐标方程也相应替换为以右焦点（c，0）为极点的极坐标方程；所述的焦点轨道槽在使用左焦点（-c，0）作为极点时与X轴负半轴重合，在使用右焦点（c，0）作为极点时与X轴正半轴重合。